L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha incluso la missione scientifica Soundcheck, guidata da diversi istituti di ricerca italiani, tra cui il Gran Sasso Science Institute (GSSI), l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), in una ristretta lista di esperimenti europei che potrebbero nei prossimi anni essere eseguiti sulla Luna. Nei giorni scorsi l’ESA ha infatti comunicato che Soundcheck è stata selezionata all’interno del Reserve Pool of Science Activities for the Moon. Al progetto partecipano anche diversi enti di ricerca internazionali.

La missione, che vede un grande coinvolgimento dell’INAF OA d’Abruzzo, si pone diversi obiettivi scientifici: migliorare la comprensione della struttura interna della Luna, esplorare l’ambiente geofisico all’interno di una regione permanentemente in ombra e ottenere le prime osservazioni sul satellite di onde gravitazionali nella banda 1mHz – 1Hz. Soundcheck ha inoltre lo scopo di dimostrare la realizzabilità tecnologica della Lunar Gravitational-Wave Antenna (LGWA), un esperimento rivoluzionario che ha come obiettivo quello utilizzare la Luna come un’enorme antenna per la rivelazione di onde gravitazionali.

L’elemento chiave che rende la Luna un luogo ideale per una possibile rivelazione di questi segnali è che possiede le regioni più tranquille e fredde del nostro Sistema solare. Le onde gravitazionali, perturbazioni dello spazio-tempo che si propagano nel cosmo, possono essere osservate solo in un ambiente il più possibile scevro da rumori esterni. La lettura del segnale ricevuto dalla Luna con sensori di vibrazione di alta precisione; resta comunque una sfida tecnologica formidabile. La collaborazione LGWA sta lavorando allo sviluppo di questi sensori, che un giorno potranno contribuire ad aprire una finestra su una parte ancora sconosciuta del nostro Universo. Oggi, la collaborazione LGWA conta quasi 200 membri provenienti da 18 Paesi, tra cui tutte le principali nazioni dotate di programma spaziale.

I ricercatori delle istituzioni e delle università italiane costituiscono il gruppo nazionale più numeroso nella collaborazione LGWA e contribuiscono con importanti competenze agli sviluppi tecnologici e agli studi scientifici. Il Professor Jan Harms del GSSI è il Principal Investigator di LGWA e autore principale della proposta Soundcheck. Nei prossimi anni saranno create strutture sperimentali presso il GSSI e i Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN per lo sviluppo e l’assemblaggio del modulo di carico (ossia gli apparati necessari alla missione) e per testare i sensori di Soundcheck e LGWA. L’obiettivo di Soundcheck è di avere un modulo di carico qualificato pronto per il 2028.

Nel 2022 l’ESA aveva invitato la comunità scientifica a presentare attività di ricerca innovative che potessero essere intraprese sulla Luna. «Le attività selezionate consentiranno di rispondere in modo adeguato e tempestivo alle emergenti opportunità di volo lunare a breve termine. La selezione da parte dell’ESA è un traguardo importante per noi, raggiunto anche con il supporto dell’ASI Agenzia Spaziale Italiana. Ora dobbiamo concentrarci sullo sviluppo del modulo di carico. Non vedo l’ora di collaborare con le agenzie spaziali nostre partner», ha commentato il professor Harms.

Gianluca Di Rico, dell’INAF OA d’Abruzzo, spiega: «Diversi sono gli Istituti INAF che partecipano al progetto Soundcheck. Il contributo riguarda, in particolare, lo studio del payload delle missioni Soundcheck prima e LGWA poi. Come gruppo tecnologico siamo interessati a collaborare con GSSI allo sviluppo del sistema di livellamento attivo ad alta precisione (entro pochi micron) della piattaforma sui cui saranno collocati i sismografi, e che opererà a temperature bassissime, fino ai -250°. Dal punto di vista scientifico, poi, lavoreremo, tra le altre cose, allo studio delle onde gravitazionali attraverso i dati che LGWA otterrà e allo studio della geologia lunare (scegliere il sito dove collocare lo strumento e successivamente raccogliere dati dai sismografi delle due missioni  per conoscere in dettaglio e modellare la struttura interna della Luna)».

Gli altri istituti INAF coinvolti sono l’Osservatorio di Brera, di Padova e lo IAPS di Roma. Le altre principali istituzioni partner in Italia sono: l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e le Università di Camerino e di Milano-Bicocca.

Ufficio stampa INAF – Osservatorio Astronomico d’Abruzzo

Eleonora Ferroni, Chiara Badia